Kapasitas Infiltrasi Tanah Timbunan Dengan Tutupan Paving Blok (Uji Model Laboratorium)

(1)

Prosiding SNTT FGDT 2015

ISSN 0000-0000

Fakultas Teknik UM Makassar (29 Juli-1 Agustus 2015)

KAPASITAS INFILTRASI TANAH TIMBUNAN DENGAN TUTUPAN PAVING BLOK

(UJI MODEL LABORATORIUM)

Abd. Rakhim Nanda

1*

, Nurnawaty

2**

1,2

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Makassar

Jl. Sultan Alauddin No. 259, Makassar, Sulawesi Selatan

*_{Email :}_{rahim_nanda@yahoo.co.id}_{, **Email :}_{nurnadzar@yahoo.co.id}

Abstrak

Berkurangnya daerah tangkapan hujan serta menurunnya laju infiltrasi atau resapan air ke dalam tanah memicu permasalahan genangan. Genangan air dan limpasan permukaan yang terjadi pada permukaan tanah kedap air menuntut ditemukannya cara-cara baru untuk mengelola aliran air terutama dari air hujan. untuk mengurangi permukaan yang kedap air (tidak tembus air) seperti permukaan jalan trotoar (sidewalk), driveways, tempat parkir, dan tempat-tempat lain digunakan pervious paving dengan tujuan mengurangi run off dan memperbesar infiltrasi. Lingkup penelitian ini pada pengujian infiltrasi dengan menggunakan paving block guna mendapatkan gambaran besarnya infiltrasi yang dihasilkan ketika menggunakan paving block sedangkan t u j u a n p e n e l i t i a n i n i u n t u k m e n g e t a h u i Berapa besar pengaruh lapisan paving block dengan variasi curah hujan terhadap kepadatan tanah timbunan dan kapasitas infiltrasi dengan menggunakan model laboratorium yang menggunakan bahan timbunan dan paving blok dan alat rainfall simulator. Hasil Penelitian menunjukkan Kapasitas infiltrasi dengan kepadatan tanah 90% tanpa tutupan terjadi pada menit ke 20 sebesar 3,36 cm/jam, dengan tutupan 50% paving blok pada menit ke 15 sebesar 0,24 cm/jam dan tutupan 100% paving blok pada menit ke 10 sebesar 0,75. Penggunaan paving blok dapat memperbesar infiltrasi dan mengurangi run off

Kata kunci: Kapasitas Infiltrasi, Paving Blok, run off

<dua spasi>

1.

PENDAHULUAN

Salah satu penyebab banjir dan genangan, ini terjadi adalah karena berkurangnya daerah –

daerah tangkapan hujan yang disertai dengan menurunnya laju infiltrasi ditambah lagi dengan

distribusi curah hujan yang tidak merata sepanjang tahun, sehingga memicu permasalahan

genangan. alternatif penyelesaiannya adalah melalui diresapkannya air hujan kedalam tanah dengan

memperbesar laju resapan atau laju infiltrasi kedalam tanah.

Penutupan dan kondisi permukaan tanah sangat menentukan tingkat atau kapasitas air

untuk menembus permukaan tanah, sedangkan karakteristik tanah, khususnya struktur internalnya

berpengaruh terhadap laju air saat melewati masa tanah. Unsur struktur tanah yang terpenting

adalah ukuran pori dan kemantapan pori (Kurnia, dkk, 2006).

Dalam penelitian ini pengukuran kapasitas infiltrasi menggunakan alat simulasi hujan

(

rainfall simulator

). Alat tersebut dibuat dengan mengikuti model–model yang sudah pernah ada

(Arfan, 2012) dengan simulasi perhitungan intensitas curah hujan rencana mengikuti persamaan

sebagai berikut:

.

600

(1)

Dimana:

I

= Intensitas curah hujan (mm/jam)

V = Volume air dalam container (ml)

A = Luas container (cm

2

)

t

= waktu (menit)

(2)

permukaan. Jenis-jenis perkerasan berpori antara lain adalah aspal berpori, Perkerasan Berpori,

perkerasan bata beton (

paving blocks

), dan sistem perkerasan kerikil. Perkerasan berpori memiliki

pori-pori yang sangat banyak dan mengurangi volume limpasan permukaan dengan cara

membiarkan air yang ada di permukaannya menyerap ke dalam perkerasan untuk kemudian

dialirkan ke dalam tanah dengan tingkat penyerapan yang tinggi. Perkerasan Berpori dapat

berfungsi sebagai bagian dari sistem memanen air hujan (

rainwater harvesting

). Sistem memanen

air hujan merupakan proses untuk mencegah terjadinya limpasan permukaan saat hujan dan

sekaligus memanfaatkan air hujan untuk kebutuhan yang menguntungkan, seperti menambah

cadangan air tanah, irigasi untuk taman,

toilet flushing

, air untuk mencuci kendaraan, dan

sebagainya.

Pedoman Penyediaan dan Pemanfaatan Ruang Terbuka Non Hijau - Direktorat Jenderal

Penataan Ruang, Departemen Pekerjaan Umum menjelaskan bahwa Pembangunan Dampak

Rendah (

Low Impact Development

– LID) adalah strategi pembangunan berdampak rendah yang

membuat sistem perkerasan berperan hidrologis mampu menyalurkan air permukaan ke lapisan di

bawahnya dan ekonomis karena meminimalisasi sistem drainase.Perkerasan Berpori (

pervious

concrete

) adalah tipe perkerasan LID

permeable paving

, yaitu campuran Perkerasan Berpori yang

tidak menggunakan pasir atau hanya dalam jumlah kecil, sehingga menghasilkan beton dengan pori

kira-kira 20%. Ruang pori tersebut membuat air dapat mengalir di dalam perkerasan ke lapisan

batuan berukuran seragam di bawahnya, lalu ke dalam tanah – sehingga mengurangi atau

menghilangkan aliran air di atas permukaan perkerasan. Kekuatan rata-rata dari Perkerasan Berpori

(tembus air) adalah dari 50 sampai 350 kg/cm

2

, dan dapat lebih tinggi tergantung fungsi

penggunaannya. Kecepatan peresapan adalah 0,2 sampai 0,48 cm/s.

Sistem

pervious paving

digunakan untuk mengurangi permukaan yang kedap air (tidak

tembus air) seperti permukaan jalan trotoar (

sidewalk

),

driveways

, tempat parkir, dan

tempat-tempat lain yang digunakan dengan tujuan mengurangi

run

off dan memperbesar infiltrasi.

Pervious

paving

juga dapat digunakan sebagai inlet air infiltrasi ke dalam tanah.

Pervious paving

sangat

efektif untuk membantu mengurangi r

un off

dalam kondisi puncak serta menambah jumlah

kandungan air tanah pada area yang berkembang (Harrisburg, 1998).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui Berapa besar pengaruh lapisan

paving block dengan variasi curah hujan terhadap kepadatan timbunan dan kapasitas infiltrasi

Pengukuran laju infitrasi menurut Model Horton adalah salah satu model infiltrasi yang

terkenal dalam hidrologi. Model Horton dapat dinyatakan secara matematis mengikuti persamaan

berikut :

(4)

Dimana:

f

t

=

kapasitas infiltrasi pada saat t (mm/jam)

f

0

=

kapasitas infiltrasi pada saat awal (mm/jam)

f

c

=

kapasitas infiltrasi konstan, yang tergantung pada tipe tanah (mm/jam)

e

=

2,71828

t

=

waktu.

k

=

konstantan yang menunjukkan laju penguapan kapasitas infiltrasi.

Dimana m adalah gradien garis dari regresi linear grafik hubungan waktu dengan ln (f – fc).

2.

METODOLOGI

(3)

ISSN 0000-0000

Penelitian ini dilakukan dengan dua perlakuan, yakni dengan tanpa lapisan paving block

dan dengan lapisan paving block pada permukaannya dan masing-masing diuji dengan kepadatan

yaitu kepadatan tanah 90% dengan berbagai variasi waktu (t) pengamatan.

Variabel penelitian adalah Intensitas curah hujan rencana (I), waktu durasi hujan dan

rembesan, t (menit). serta volume rembesan dan limpasan, V (ml) atau (liter).

.

Prosedur Penelitian dilakukan dengan tahapan running test : Running test ke-1;

pengukuran intensitas curah hujan buatan, Running test ke-2; yakni pengukuran infiltrasi .pada

tanah tanpa pavingblok dan unning test ke-3; yakni pengukuran infiltrasi pada tanah dengan

menambahkan lapisan pavingblok pada permukaan sampel tanah.

Lingkup pembahasan dalam tulisan ini kami fokuskan pada pengujian infiltrasi dengan

menggunakan paving block guna mendapatkan gambaran besarnya infiltrasi yang dihasilkan ketika

menggunakan paving block. Rumus yang digunakan dalam perhitungan adalah terapan

rumus-rumus praktis.

Gambar 1(a) Model Sampel tanah

100x100x25 cm

Gambar 1(b) Sketsa

Simulator

Rainfall

Gambar 1. Model Laboratorium yang digunakan

3.

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1.

Kapasitas Infiltrasi Tanah Tanpa Tutupan Paving Block

Hasil pengamatan kapasitas infiltrasi pada tanah tanpa tutupan dapat dilihat pada tabel

berikut.

Tabel 1. Pengamatan infiltrasi pada sampel tanah dengan tanpa tutupan paving block

kepadatan tanah 90%

(4)

Perhitungan parameter infiltrasi pada intensitas hujan 2 tahun dapat dilihat pada tabel 2 dan untuk

mencari kurva nilai m pada kepadatan tanah 90,0% pada gambar 2. Setelah di peroleh hasil K maka

di konversi ke persamaan model Horton.

Tabel 2. Perhitungan parameter infiltrasi intensitas 2 tahun tanpa tutupan dengan

kepadatan60,09 %

Gambar2.Grafik hubungan waktu dan Ln (f-fc) untuk I

2

tanah tanpa tutupan

3.3.

Kapasitas Infiltrasi Kepadatan 90 % dengan tutupan paving blok 0%, 50 % dan 100 %

dengan Intensitas hujan 2, tahun, 5 tahun dan 10 tahun

Berikut ini adalah gambar grafik perbandingan kapasitas infiltrasi tanah pada kepadatan 60,09% tanpa

tutupan paving block dan dengan tutupan paving blok 50% serta tutupan blok 100%. Berturut-turut

dapat dilihat pada gambar 3, 4 dan 4

Gambar 3 : Grafik infiltrasi tanpa tutupan paving block dengan 3 intensitas curah hujan

berbeda

t f

(menit) (cm/jam)

5 0.00 20.78

10 0.00 20.78

15 9.14 20.78

20 14.79 20.78

25 18.91 20.78

30 22.20 20.78 1.42 0.35

35 22.18 20.78 1.40 0.34

40 21.08 20.78 0.30 ‐1.21

45 20.81 20.78 0.03 ‐3.37

50 20.80 20.78 0.02 ‐3.92

55 20.78 20.78

60 20.78 20.78

Waktu Kapasitas infiltrasi fc f - fc Ln (f - fc)

y = ‐0.0629x + 0.5682

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

‐6.00 ‐4.00 ‐2.00 0.00 2.00

W

ak

(5)

ISSN 0000-0000

Gambar 4 : Grafik infiltrasi dengan tutupan 50 % paving blockdengan 3 intensitas

curah hujan berbeda

Gambar 5 : Grafik infiltrasi tutupan 100 % dengan paving block pada 3 intensitas

curah hujan berbeda

3.4.

Pembahasan

Pada gambar 3 di atas dapat dilihat bahwa kapasitas infiltrasi dengan 2 tahun (I

2

) pada

sampel tanah tanpa tutupan dengan kepadatan tanah90% infiltrasi terjadi pada menit 20 yaitu 2,36

cm/jam dan mencapai titik mendekati konstan di menit ke 50 yaitu 9,22 cm/jam sedangkan pada

intensitas 5 (I

5

) infiltrasi terjadi di menit ke 10 yaitu 0,20 cm/jam dan dan mencapai titik

konstannya dimenit ke 55 yaitu 4,36cm/ jam sedangkan pada intensitas 10 (I

10

) infiltrasi terjadi di

menit ke 10 yaitu 0,50 cm/jam dan mencapai titik konstannya dimenit ke 55 yaitu 2,40 cm/jam

Pada gambar 4 di atas dapat dilihat bahwa kapasitas infiltrasi dengan intensitas 2 tahun (I

2

)

pada sampel tanah dengan tutupan paving block 50 % kepadatan tanah90% infiltrasi terjadi pada

menit 15 yaitu 0,24 cm/jam dan mencapai titik konstan di menit ke 55 yaitu 12,25 cm/jam,

sedangkan pada intensitas 5 (I

5

) infiltrasi terjadi di menit ke 5 yaitu 1,25 cm/ jam dan mencapai

titik konstannya dimenit ke 45 yaitu : 7,91 cm/ jam. sedangkan pada intensitas 10 (I

10

) infiltrasi

terjadi di menit ke 5 yaitu 0,93 cm/jam dan mencapai titik konstannya dimenit ke 55 yaitu 7,33

cm/jam.

(6)

infiltrasi terjadi di menit ke 5 yaitu 1,92 cm/jam dan mencapai titik konstannya dimenit ke 50 yaitu

6,01 cm/jam.

4.

KESIMPULAN

Penggunaan paving blok dapat memperbesar infiltrasi dan mengurangi run off. paving juga dapat

digunakan sebagai pengisian air ke dalam tanah dan efektif untuk mengurangi limpasan permukaan

dalam kondisi puncak. Pada penelitian ini dapat disimpulkan kapasitas infiltrasi dengan kepadatan

tanah 90% tanpa tutupan terjadi pada menit ke 20 sebesar 3,36 cm/jam, dengan tutupan 50% paving

blok pada menit ke 15 sebesar 0,24 cm/jam dan tutupan 100% paving blok pada menit ke 10

sebesar 0,75, sehingga dapat disimpulkan Hubungan antara resapan dengan variasi intensitas adalah

berbanding lurus, dimana resapan akan meningkat jika intensitas yang diberikan juga meningkat.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih disampaikan kepada seluruh pihak yang telah membantu terlaksananya

penelitian ini khususnya personil di laboratorium Teknik Sipil Unismuh.

DAFTAR PUSTAKA

Arfan, H., dan Pratama, A. 2012. Model Eksperimen Pengaruh Kepadatan, Intensitas Curah Hujan

dan Kemiringan Terhadap Resapan Pada Tanah Organik. Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin. Makassar.

Asdak, C. 2007.

Hidrologi dan Pengelolaan Daerah AliranSungai

. Gadjah Mada University Press.

Yogyakarta.

Hadisusanto, N. 2011.

Aplikasi Hidrologi

. Jogja Mediautama. Yogyakarta.

Harto Br, S. 1993.

Analisis Hidrologi

. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Indarto. 2010.

Hidrologi Dasar Teori dan Contoh Aplikasi Model Hidrologi

. Bumi Aksara. Jakarta.

Soewarno. 1995.

Hidrologi Aplikasi Metode Statistik untuk Analisa Data Jilid 1

. Nova. Bandung.

Sosrodarsono, S., dan Takeda, K (eds). 1977.

Hidrologi untuk Pengairan

. Pradyna Paramita.

Jakarta.

Sukirman, S. 1999.

Perkerasan Lentur Jalan Raya

. Nova. Bandung.